UC3903标准四路电源和线路监视器

特征

用于监测多达四个独立电源电压水平的输入

用于感应负电源电压的内部逆变器

用于早期电源故障警告的线路/开关感应输入

具有比例滞后的可编程欠压和过压故障阈值

精度2.5V基准

辅助用通用运算放大器

三个大电流，>30mA，开路集电极输出指示过压、欠压和电源正常状态

输入电源欠压感应和启动锁存

消除启动过程中的错误故障警报

8-40V电源操作7mA备用电流

框图说明

UC1903系列四路电源和线路监视器集成电路将在多达四个连续监测的电压水平上对欠压和过压条件作出响应。内部运放逆变器允许这些电平中的至少一个为负。单独的线路/开关检测输入可用于提供线路或其他电源故障的早期警告。

这些装置上的故障窗口调整电路提供了简单的欠电压和过电压阈值编程。以2.5V精度基准为中心的阈值具有输入滞后，该滞后随窗口宽度而缩放，以实现精确、无故障的操作。参考输出管脚允许使用简单的电阻分压器独立缩放感测输入故障窗口。

当激活时，这些设备上的三个开路集电极输出将吸收超过30mA的负载电流。欠电压和过电压输出在用户定义的单独故障条件下延迟后响应。第三个输出在任何故障条件下都是激活的，包括欠压和过压、线路/开关设备故障和输入电源欠压。此输出的关闭状态表示“电源正常”情况。

还包括一个附加的，未承诺的，通用运算放大器。这种运算放大器能够产生20毫安的输出电流，可用于许多辅助功能，包括当2.5伏输出用作系统参考时，感应和放大反馈误差信号。

此外，这些集成电路还配有一个启动闩锁，以防止在启动期间出现错误的欠压指示。这些部件在8V至40V输入电源范围内工作，只需要7mA的典型备用电流。

绝对最大额定值（注1）

电源电压（+VIN）。+40V开路集电极输出电压。+40V集电极开路输出电流。50mA感测1-4输入电压。-0.3V至+20V线路/开关检测输入电压。-0.3V至+40V运算放大器和逆变器输入电压。-0.3V至+40V运算放大器和逆变器输出电流。-40毫安窗口调节电压。0.0V至+10V延迟引脚电压。0.0V至+5V参考输出电流。-TA=25°C时的40毫安功耗（注1）。TC=25°C时的1000mW功耗（注1）。2000mW工作结温度。-55°C至+150°C储存温度。-65°C至+150°C引线温度（焊接，10秒）。300摄氏度

UC1903故障窗口电路产生以2.5V基准为中心的OV和UV阈值。窗口大小和阈值滞后与引脚4处的窗口调整输入电压成比例。

操作和应用信息

设置故障窗口

UC1903上的故障阈值是通过创建正偏移和负偏移（大小相等）来生成的，这些偏移与芯片的2.5V参考值有关。产生的故障窗口的中心约为2.5V，其大小等于应用的偏移量。偏移量的大小由施加在车窗调节销4上的电压决定。偏压消除电路将引脚4所需的输入电流保持在低水平，允许使用一个简单的电阻分压器来设置调整引脚电压。

引脚4处的调整电压内部施加在R4和8k电阻器上。产生的电流被镜像四次以产生电流源IOA、IOB、IOC和IOD，它们的大小都相等。当所有四个检测输入都在故障窗口内时，Q4和Q5为无故障状态。结合D1和D2，这可以防止LOB和LOD影响故障阈值。在这种情况下，OV和UV阈值分别等于VREF+IOA（R5+R6）和VREF-IOC（R7+R8）。故障窗口可以表示为：

就感应到的标称电压水平VS而言，作为百分比变化的窗口为：

当感测输入移到方程（1）给出的故障窗口之外时，相应的滞后控制信号关闭Q4或Q5。对于欠压情况，Q5被禁用，电流源IOB流过D2。当IOB取消IOC时，通过R7的净电流变为零，从而使UV阈值偏移减少8%。过电压情况相同，Q4关闭，允许IOD取消通过R6的电流IOA。

故障窗口和阈值滞后标度是施加在窗口调整引脚4上的电压的函数。

感测输入处的滞后始终为窗口大小的8%。

故障窗口可以独立缩放

在许多应用中，可能需要监视具有不同故障窗口的各种电源电压或电压水平。使用参考输出和外部电阻分压器，这很容易用UC1903实现。

使用参考输出和电阻分压器，可以产生具有独立更宽故障窗口的感测输入

UC1903上的通用运算放大器可用于创建具有独立更紧密故障窗口的检测输入。

UC1903上的未提交运算放大器可以用于的许多辅助函数之一。或者，该运算放大器可用于缓冲高阻抗点、执行逻辑功能或用于传感和放大。例如，G.P.运放与2.5V基准相结合，可用于在具有一次侧控制的隔离电源中产生和缓冲光耦合反馈信号。该运算放大器的输出级如图5所示。NPN发射极跟随器提供高源电流能力。≥20mA，而基板装置Q3提供良好的瞬态下沉能力。

操作和应用信息（续）

UC1903上的G.P.运放具有高电源

感测到负电压水平

感知4输入。使用该逆变器，可以感应到负电压电平，逆变器的输出是无偏射极跟随器。通过连接反向输入引脚5，输出发射器跟随器将

反向偏置，使传感器4输入处于高阻抗状态。以这种方式，可以使用感测4输入（与其余感测输入一样）来感测正电压水平。

注：与G.P.运算放大器类似的方案允许-

将用于监控负电源的sense 4输入反向与专用逆变器配合使用。

使用线路/开关检测输出

UC1903的线路开关检测输入可用于线路、开关或其他电源故障的早期检测。线路感应比较器内部参考2.0V，当线路/开关装

线路/切换器检测输入可用于早期线路或切换器故障指示。

OV和UV比较器保持准确的阈值

OV和UV比较器的结构产生了准确的故障阈值，即使在多个感测输入同时跨越故障阈值的情况下也是如此。未使用的感测输入可以绑定到2.5V参考，也可以绑定到另一个已利用的感测输入。UC1903上的四个欠压和过电压检测输入被钳制，如图8中的检测1输入所示。串联2k电阻器、R1和齐纳二极管Z1可防止极端欠压和过电压情况使故障比较器的输出反向。输入端也有一个寄生二极管D1。在正常操作下，建议确保所有感测输入端的电压水平保持在-0.3V以上。除了使用5k系列电阻器外，线路感测输入端（引脚15）也存在相同类型的输入保护。

UC1903上的故障延迟电路也如图8所示。在感测输入Q20之一处的过电压情况下被关闭，允许内部60μA电流源对用户选择的延迟电容器充电。当电容电压达到1.8V时

OV和功率正常输出变为低激活。当故障消失时，Q20重新接通，快速放电延迟电容器。在适当的替代下，欠压延时的操作是相同的。

操作和应用信息（续）

当一个或多个检测输入移到故障窗口之外时，UC1903上的OV和UV比较器触发相应的故障延迟电路。输入夹确保在极端故障条件下正常工作。终止UV延迟ca-

VREF的pacitor确保通电时逻辑正确。

启动闩锁和电压感应下的电源允许可预测的通电

UC1903上的电源欠压感测和启动锁存电路防止在启动或低输入电源（+VIN）条件下出现故障指示。当输入电源电压低于电源欠压阈值时，OV和UV故障输出被禁用，功率正常输出激活低。电源正常输出将保持激活状态，直到输入电源降至约3.0V以下。当+VIN低于此水平时，所有开路集电极输出将关闭。

当输入电源电压低时，欠压感测电路复位起动锁存器。启动闩锁复位后，紫外线故障输出将保持禁用状态，直到输入电源上升到其正常工作水平（8-40V），并且所有检测输入都高于欠压阈值。这允许在没有人工欠压故障指示的情况下缓慢启动或电源排序。设置锁存器后，如果任何检测输入下降到低于欠压阈值，则紫外线故障输出将响应。

操作和应用信息（续）

当一个或多个检测输入移到故障窗口之外时，UC1903上的OV和UV比较器触发相应的故障延迟电路。输入夹确保在极端故障条件下正常工作。终止UV延迟ca